最适合新手的Redis Cluster搭建过程

好记性不如烂笔头，记录分片高可用Redis Cluster的搭建过程

Redis集群演进过程

1. Redis单节点
2. 主从复制：
   
   复制主要实现了数据的多机备份，以及对于读操作的负载均衡和简单的故障恢复。
   
   故障恢复无法自动化；写操作无法负载均衡；存储能力受到单机的限制。
3. 哨兵（Sentinel）：
   
   在复制的基础上，哨兵实现了自动化的故障恢复。
   
   缺陷是写操作无法负载均衡；存储能力受到单机的限制。
4. Cluster集群：
   
   通过分片集群，Redis解决了写操作无法负载均衡，以及存储能力受到单机限制的问题，而且也具有故障迁移（主从切换）的功能，实现了较为完善的高可用方案。

科普特性

请对照上面的架构图

• redis cluster不支持单机版本的16个默认数据库，仅有0数据库， select命令被禁用
• key空间被划分为16384个哈希槽，每个master节点负责处理16384个哈希槽的子集；
  
  当集群没有发生重配，集群是稳定的
• 每个master都可能有1个或多个slave节点， 这些节点将在网络分区或者发生故障时尝试替代master节点， 同时这些slave节点也可用于支撑大规模的读操作
• 将key映射到哈希操作的算法是 hash_slot = CRC16(16)mod 16384

例外：key hash tags:

{user1000}.following和{user1000}.followers两个键值将被放在一个哈希槽，因为只有子字符串user1000将被用来计算哈希槽。

• Cluster bus： 每个redis节点都有一个用于集群节点间通信的tcp端口(在原客户端访问端口之上加上1000),
• 节点使用gossip协议和配置更新机制，以避免在正常情况下在节点之间交换过多的消息，因此交换的消息数量不是指数级的
• redis客户端可以向集群中每个节点发送查询(包括从节点)，节点将会分析查询key，找到负责对应哈希槽的节点。

当前节点能处理最好，不能处理将返回 MOVED error、哈希槽、能处理的节点，客户端将自行定向到特定新节点查询。

• 一般情况下slave节点会将客户端请求重定向到负责对应哈希槽的master节点，但是为了支撑大规模读，可以给slave节点开启 READONLY

搭建Redis Cluster

本文使用一个单物理机，搭建伪Redis Cluster(3主3从)

1. 创建redis-cluster目录，存放集群
2. 下载最新版redis-6.2.4， 将bin目录下的可执行文件、redis.conf拷贝到同级目录redis01
3. 修改redis01 目录下redis.conf配置:
   • port 7001
   • cluster-enabled yes // 之前被注释
4. 将redis01拷贝多个，形成redis02， redis02， redis04， redis05，redis06 ,
   
   修改对应redis.conf port为7002 7003 7004 7005 7006

1. 启动6个redis节点，使用start.sh脚本（ chmod +x start.sh）
   
   // 每个启动命令后面的& 表示后台启动

cd redis01
./redis-server redis.conf &
cd ..
cd redis02
./redis-server redis.conf  &
cd ..
cd redis03
./redis-server redis.conf  &
cd ..
cd redis04
./redis-server redis.conf &
cd ..
cd redis05
./redis-server redis.conf &
cd ..
cd redis06
./redis-server redis.conf &
cd ..

1. 准备组建redis cluster

redis 5+可以使用redis-cli 特定命令来组建集群； redis3,4使用redis-trib.rb来协助组建。

使用redis-cli --cluster命令创建由6个节点组成的redis cluser，其中cluster-replicas 1将为每个master节点创建slave节点(不带上这个cluster-replicas，会创建了6个master节点组成的redis cluster).

redis-cli --cluster create 127.0.0.1:7001 \
127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005   127.0.0.1:7006 \
--cluster-replicas 1

1. 验证集群状态
   
   使用 redis-cli -p 7001 -c登录节点
   
   使用cluster nodes查看节点状态
   
   

以上操作搭建了由3master 3Slave形成的高可用redis cluster，

节点角色由自动生成的nodes.conf文件维护

1. 客户端实操

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如果觉得以上过程很繁琐，Redis官方提供了另外的工具，在utils目录下存在create-cluster脚本。

1. create-cluster start
2. create-cluster create
   
   就会创建3 mater 3 slave组成的redis cluster(首节点端口从30001 开始)，这样前置知识可能没有按部就班更清晰。

总结

以上就是Redis Cluster科普级别的知识， 帮助大家快速全面了解Redis Cluster， 快速搭建Redis Cluster。

好记性不如烂笔头，倒腾一次，记录一次。